Устройство для поверки силоизмерительных преобразователей Советский патент 1990 года по МПК G01L25/00 

Изобретение относится к испытатель ной технике и может быть использовано для поверки силоизмерительных преобразователей, имеющих электричес- кий выходной сигнал, например тензо- метрических.

Цель изобретения - повьшение качества поверки силоизмерительных пре- образователей за счет снижения погрешностей определения их характеристик .

На чертеже представлена блок-схе- ма устройства для поверки силоизмерительных преобразователей.

Устройство для поверки силоизмерительных преобразователей содержит станину 1, образцовый силоизмеритель- ный преобразователь 2, блок 3 сило- возбуждения, управляющую ЭВМ 4, блок 5 сопряжения, первый 6 и второй 7 аналого-цифровое преобразователи, цифроаналоговьй преобразователь 8, первый 9 и второй 10 управляемые делители напряжения, блок 11 управления, регулятор 12 и поверяемый сило- измерительный преобразователь 13.

Устройство работает следующим

образом.

На устройство устанавливается

поверяемый силоизмерительный преобразователь 13, выход которого подключается к первому входу второго депителя 10 напряжения.

Перед трехкратным нагружением поверяемого силоизмерительного преобразователя 13 производится его перегрузка в течение не менее 5 мин наг- рузкой, на 25% превышающей номинальную. Для этого управляющая ЭВМ 4 вырабатывает команду, которая через блок 5 сопряжения в виде управляющего напряжения поступает на вторые управляющие входы делителей 9 и 10 напряжения и переключает их коэффициенты передачи с 1 на 0,8. В резул тате сигналы с выходов образцового

и поверяемого силоизмерительных преобразователей 2 и 13 делятся в 1,25 раза. Затем ЭВМ 4 начинает зарабатывать управляющие коды, которые через блок 5 сопряжения поступают на вход цифроаяалогового преобразователя 8, формирующего сигнал задания нагрузки Этот .сигнал изменяется от минимального уровня до максимального, соответствующего номинальной нагрузке И равного . верхнему пределу амплитуд кого диапазона цифроаналогового j преобразователя 8 и анаолого-цифровьп преобразователей 6 и 7, а затем от максимального до минимального.

Сигнал задания и поделенный в 1,25 раза сигнал обратной связи с образцового силоизмерительного преобразователя 2 поступают на блок 11 управления, в котором из них вырабатывается сигнал рассогласования, после усиления поступающий на регулятор 12 и управляющий возбуждением нагрузки. Одновременно с нагружением по командам ЭВМ 4, поступаю- щлм через блок 5 сопряжения на вторые входы запуска аналого-цифровых преобразователей 6 и 7, происходит их периодический запуск. Результаты аналого-цифрового преобразования уменьшенных в 1,25 раза выходных напряжений силоизмерительных преоб- 1разователей 2 и 13 через блок 5 сопряжения в виде кодов вводятся в ЭВМ 4, которая выполняет контроль нагружения. Тем самым осуществляется цикл перегрузки поверяемого силоизмерительного преобразователя до ..нагрузки, на 25% превышающей. Номинальную, без увеличения амплитудного диапазона цифроаналогового и аналого-цифрового преобразователей устр ойства. После окончания цикла перегрузки по команде ЭВМ 4 коэффициент передачи делителей 9 и 10 напряжения снова переключается на 1.

После перегрузки для определения характеристик поверяемого силоизмерительного преобразователя,13 устройство производит трехкратное наг- ружение в прямой и обратной последовательности с измерением его выходного сигнала на ступенях нагрузки, соответствующих реперным точкам гра- дуировочной характеристики. Для обеспечения метрологически правильного снятия показаний.поверяемого преобразователя 13 необходим главный односторонний подход к реперным точкам без перерегулирования и колебаний вокруг них. В устройстве это условие выполняется без замедления нагружения и образования площадок нагрузки в окрестностях реперных точек за счет плавного непрерывного изменения нагрузки от минимального значения до максимального и в обратном направлении. Управляющая ЭВМ 4 вырабатывает управляющие коды, которые непрерывно изменяются с заданными скоростью и шагом квантования. Поступая через блок 5 сопряжения на вход цифроаналогового преобразователя 8, эти коды преобразуются в непрерывно изменяющийся сигнал задания нагрузки. Плавность переходов между уровнями квантования сигнала обеспечивается за счет включения на вь ко де преобразователя 8 сглаживающего конденсатора незначительной емкости (не показан). В процессе нагружения ЭВМ 4 через блок 5 сопряжения производит периодический одновременный запуск аналого-цифровых преобразователей 6 и 7 последовательный во времени, ввод их выходных кодов для контроля нагружения и регулирования скорости изменения управляющих кодов в зависимости от величины рассогласования между сигналом задания и сигналом обратной связи. При приближении нагрузки к очередной реперной точке без замедления нагружения ЭВМ 4 повыщает частоту запуска аналого- цифровых преобразователей 6 и 7 до максимально возможной. При этом для повыщения скорости ввода и обработки информации ЭВМ 4 производит ввод и анализ только выходных кодов аналоТго цифрового преобразователя 7, преобразующего выходной сигнал образцового силоизмерительного преобразователя 2 Когда при анализе этих кодов вьшвяяе ся равенство последнего из введенных кодов коду нагрузки очередной реперной точки, ЭВМ 4 вводит соответствую

. -

5976356

щий выходной код аналого-цифрового преобразователя 6. Этот код является результатом аналого-цифрового преобразования значения ВЬЕХОДНОГо сигнала поверяемого силоизмерительного преобразователя 13, соответствующего точному равенству возбуждаемой нагрузки и достигнутой реперной точки. Вслед Q ствие одновременности запуска аналого-цифровых преобразователей 6 и 7 и идентичности их статических и динамических свойств исключается влияние на результаты поверки их статических

J5 систематических и динамических погрешностей.

При исследовании стабильности показаний поверяемого силоизмерительного преобразователя 13 при непрерыв20 ном воздействии номинальной нагрузки ЭВМ 4 в ыдает на цифроаналоговый преобразователь 8 в течение регламентированного времени постоянный управляющий код, соответствуюш 1й

25 номинальной нагрузке и периодически вводит выходные коды аналого-цифровых преобразователей 6 и 7.

Измерительная информация накапли- вается в запоминающем устройстве

30 ЭВМ 4 и после окончания испытательных нагружений поверяемого силоизме- рительного преобразователя 13 обрабатывается ею согласно ГОСТ 15077-78. При этом вычисляются систематическая составляющая погрешности и среднее квадратичное отклонение случайной составляющей погрешности, определяются гистерезис и нелинейность, вычисляются изменения начального и рабоче-

Q го коэффициентов преобразования при изменении температуры и наличии эксцентриситета нагрузки, определяется . дрейф показаний преобразоватедя при длительной нагрузке. При этом погд5 решностям ЭВМ 4 определяет класс (категорию) точности п оверяемого силоизмерительного преобразователя 13 и результаты поверки представляет в виде протокола поверки с указанием

50 перечисленных характеристик.

35

55

Формула изобретения Устройст.6 для поверки силоизмери- тельных преобразователей, содержащее последовательно установленные в силовую цепь станину, блок силовозбужде- ния, поверяемый и образцовый силойз- мерительные преобразователи, блок сопряжения, управляющую ЭВМ ,цифроаналоговый преобразователь, блок управления, регулятор, аналого-хщфровой преобразователь, выход которого со.еди нен с первым входом блока сопрч:жения, второй вход которого соединен с шиной ввода-вьшода управляющей ЭВМ, а первый выход соединен с входом цифро- аналогового преобразователя, выход которого подключен к первому входу блока управления, выход которого соединен с входом регулятора, выходом подключенного к блоку силовозбужде- ния, отличающееся тем, что, с целью повьппения качества, в него введены два управляемых делителя напряжения и второй аналого-цифровой преобразователь, первый вход которого соединен с вторым входом блока управления, а выход соединен с третьим зходом блока сопряжения, второй выход которого соединен с первыми входами первого и второго управляемых делителей напряжения, вторые входы которых подключены соответственно к выходам образцового и поверяемого силоизмерительных преобразователей, а выходы соединены соответственно с первыми входами первого и второго аналого-щфровых преобразователей, вторые входы которых соединены с третьим выходом блок сопряжения.

Изобретение относится к испытательной технике и может быть использовано для проверки тензометрических силоизмерительных преобразователей. Цель изобретения - повышение качества поверки силоизмерительных преобразователей за счет уменьшения погрешностей при определении их характеристик. Устройство содержит последовательно установленные в силовую цепь станину 1, образцовый 2 и поверяемый 13 силоизмерительные преобразователи и блок 3 силовозбуждения, управляемый регулятором 12. Управляющая ЭВМ 4 через блок 5 сопряжения связана с аналого-цифровыми преобразователями (АЦП) 6 и 7, цифроаналоговым преобразователем (ЦАП) 8 и управляемыми делителями напряжения (УДН) 9 и 10. Между выходом ЦАП 8 и входом регулятора 12 включен блок 11 управления. Переключение коэффициента передачи УДН 9 и 10 позволяет более полно удовлетворять требованиям к методике поверки за счет введения цикла перегрузки силовой цепи без увеличения амплитудного диапазона АЦП 6 и 7 и ЦАП 8. АЦП 6 осуществляет ввод в ЭВМ 4 информации с поверяемого силоизмерительного преобразователя 13, соответствующей действительным значениям реперных точек. 1 ил.